Introduktion
I moderna kirurgiska ingrepp har den högfrekventa elektrokirurgiska enheten (HFESU) blivit ett oumbärligt verktyg. Dess applikationer spänner över ett brett spektrum av kirurgiska områden, från allmänna operationer till högt specialiserade mikrokirurgier. Genom att generera högfrekventa elektriska strömmar kan den effektivt skära genom vävnad, koagulera blodkärl för att kontrollera blödning och till och med utföra ablationsprocedurer. Detta minskar inte bara operationstiden avsevärt utan förbättrar också operationens precision, vilket ger mer hopp om patienternas återhämtning.
Men tillsammans med dess omfattande användning har problemet med brännskador orsakade av högfrekventa elektrokirurgiska enheter gradvis uppstått. Dessa brännskador kan variera från mild vävnadsskada till allvarliga skador som kan leda till långvariga komplikationer för patienter, såsom infektioner, ärrbildning och i allvarliga fall organskador. Förekomsten av dessa brännskador ökar inte bara patientens smärta och längden på sjukhusvistelsen utan utgör också en potentiell risk för operationens framgång.
Därför är det av stor betydelse att utforska de vanligaste orsakerna till brännskador vid användning av högfrekventa elektrokirurgiska enheter och motsvarande förebyggande åtgärder. Den här artikeln syftar till att ge en heltäckande förståelse för denna fråga för medicinsk personal, operatörer av kirurgisk utrustning och de som är intresserade av kirurgisk säkerhet, för att minska förekomsten av sådana brännskador och säkerställa säkerheten och effektiviteten av kirurgiska ingrepp.
Arbetsprincip för högfrekvent elektrokirurgisk enhet
Den högfrekventa elektrokirurgiska enheten arbetar baserat på principen om omvandling av elektrisk energi till termisk energi. Den grundläggande mekanismen involverar användningen av högfrekvent växelström (vanligtvis i intervallet 300 kHz till 3 MHz), vilket är långt över det frekvensområde som kan stimulera nerv- och muskelceller (människokroppens nerv- och muskelsvarsfrekvens är i allmänhet under 1000 Hz). Denna högfrekventa egenskap säkerställer att den elektriska strömmen som används av den elektrokirurgiska enheten kan värma och skära vävnad utan att orsaka muskelsammandragningar eller nervstimuleringar, vilket är vanliga problem med lågfrekventa elektriska strömmar.
När den högfrekventa elektrokirurgiska enheten aktiveras upprättas en elektrisk krets. Generatorn i den elektrokirurgiska enheten producerar en högfrekvent elektrisk ström. Denna ström går sedan genom en kabel till den aktiva elektroden, som är den del av det kirurgiska instrumentet som direkt kommer i kontakt med vävnaden under operationen. Den aktiva elektroden är utformad i olika former beroende på kirurgiska behov, såsom en bladformad elektrod för skärning eller en kulformad elektrod för koagulering.
När strömmen når den aktiva elektroden möter den vävnaden. Vävnader i människokroppen har ett visst elektriskt motstånd. Enligt Joules lag ( , var är värmen som genereras, är strömmen, är motståndet och är tiden), när högfrekvent ström passerar genom vävnaden med motstånd, omvandlas elektrisk energi till termisk energi. Temperaturen vid kontaktpunkten mellan den aktiva elektroden och vävnaden stiger snabbt.
För skärfunktionen förångar den höga temperaturen som genereras vid spetsen av den aktiva elektroden (som vanligtvis når temperaturer runt 300 - 1000 °C) vävnadscellerna på mycket kort tid. Vattnet inuti cellerna förvandlas till ånga, vilket får cellerna att spricka och separera från varandra, vilket uppnår effekten av vävnadsskärning. Denna process är mycket exakt och kan kontrolleras genom att justera kraften och frekvensen för den elektrokirurgiska enheten, såväl som rörelsehastigheten för den aktiva elektroden.
När det gäller hemostasfunktionen används vanligtvis en lägre effektinställning jämfört med skärläget. När den aktiva elektroden vidrör de blödande blodkärlen koagulerar den alstrade värmen proteinerna i blodet och den omgivande vävnaden. Denna koagulering bildar en propp som blockerar blodkärlet och stoppar blödningen. Koaguleringsprocessen är också relaterad till vävnadens förmåga att absorbera värme. Olika vävnader har olika elektriska motstånd och värmeabsorptionsförmåga, som måste beaktas under operationen för att säkerställa effektiv hemostas utan överdriven skada på den omgivande normala vävnaden.
Sammanfattningsvis använder den högfrekventa elektrokirurgiska enheten den termiska effekten som genereras av högfrekvent elektrisk ström som passerar genom vävnader med motstånd för att utföra vävnadsskärning och hemostas, vilket är en grundläggande och avgörande teknik i moderna kirurgiska ingrepp.
Vanliga brännskador
Tallrik - relaterade brännskador
Plattrelaterade brännskador är en av de vanligaste typerna av brännskador som orsakas av högfrekventa elektrokirurgiska enheter. Den främsta orsaken till denna typ av brännskada är den för höga strömtätheten vid plattområdet. Enligt säkerhetsstandarder bör strömtätheten vid plattan vara mindre än . Vid beräkning baserat på maxeffekt och arbete under märklast är den minsta plåtarean , vilket är det lägsta gränsvärdet för plåtarean. Om den faktiska kontaktytan mellan plattan och patienten är mindre än detta värde uppstår risk för brännskador på plattan.
Det finns flera faktorer som kan leda till en minskning av den effektiva kontaktytan mellan plattan och patienten. Till exempel, typen av elektrodplatta spelar roll. Metallelektrodplattor är hårda och har dålig följsamhet. Under operationen förlitar de sig på patientens kroppsvikt för att pressa plattan. När patienten rör sig är det svårt att säkerställa plattans effektiva kontaktyta, och brännskador uppstår sannolikt. Konduktiva gelelektrodplattor kräver applicering av ledande pasta före användning. När den ledande gelen på den negativa plattan torkar ut eller placeras på ett fuktigt område av huden kan det också bränna patienten. Även om engångslimlindade elektrodplattor har god följsamhet och stark vidhäftning, vilket kan säkerställa kontaktytan under operationen, kan felaktig användning som upprepad användning eller utgång fortfarande leda till problem. Upprepad användning kan göra att plattan blir smutsig, med ackumulerad mjäll, hår och fett, vilket resulterar i dålig ledningsförmåga. Utgångna plåtar kan ha minskade vidhäftnings- och ledande egenskaper, vilket ökar risken för brännskador.
Dessutom påverkar plattans placering även kontaktytan. Om plattan placeras på en del av kroppen med överdrivet hår kan håret fungera som en isolator, vilket ökar impedansen och strömtätheten vid plattans område, hindrar normal strömledning, genererar ett urladdningsfenomen och potentiellt leda till termiska brännskador. Att placera plattan på en benprominens, led, ärr eller andra områden där det är svårt att säkerställa en stor och enhetlig kontaktyta kan också orsaka problem. Benprominenser är svåra att säkerställa tillräcklig kontaktyta och påverkar kontaktens enhetlighet. Trycket vid benutskottet är relativt högt och strömtätheten som passerar är relativt stor, vilket ökar risken för brännskador.
Brännskador som inte är plåtrelaterade
Högfrekvent strålning
Högfrekventa strålningsbrännskador uppstår när patienten bär på eller deras lemmar kommer i kontakt med metallföremål under operationen. Högfrekventa elektrokirurgiska enheter genererar starka högfrekventa elektromagnetiska fält under drift. När ett metallföremål finns i detta elektromagnetiska fält uppstår elektromagnetisk induktion. Enligt Faradays lag om elektromagnetisk induktion ( , där är den inducerade elektromotoriska kraften, är antalet varv på spolen och är förändringshastigheten för magnetiskt flöde) genereras en inducerad ström i metallföremålet. Denna inducerade ström kan orsaka lokal uppvärmning av metallföremålet och den omgivande vävnaden.
Till exempel, om en patient bär ett metallhalsband eller en ring under operationen, eller om ett kirurgiskt metallinstrument av misstag vidrör patientens kropp, bildas en sluten krets mellan metallföremålet och patientens kropp. Den högfrekventa strömmen i det elektromagnetiska fältet flyter genom denna krets, och på grund av den relativt lilla tvärsnittsarean för kontaktpunkten mellan metallföremålet och vävnaden är strömtätheten vid denna punkt mycket hög. Enligt Joules lag ( ) genereras en stor mängd värme på kort tid, vilket kan orsaka allvarliga brännskador på patientens vävnad.
Kortslutning - kortslutning
Kortslutningar i kretsar kan också leda till brännskador vid användning av högfrekventa elektrokirurgiska enheter. Innan du använder enheten, om operatören inte kontrollerar om varje linje är intakt, kan problem uppstå. Till exempel kan det yttre isoleringsskiktet på kabeln skadas på grund av långvarig användning, felaktig förvaring eller yttre krafter som exponerar de interna ledningarna. När de exponerade ledningarna kommer i kontakt med varandra eller med andra ledande föremål uppstår en kortslutning.
Dessutom, när man använder en hård platta, om det organiska materialet på ytan inte avlägsnas i tid, kan det påverka plattans elektriska ledningsförmåga och isoleringsförmåga. Med tiden kan detta leda till bildandet av en ledande bana mellan plattan och andra delar av kretsen, vilket orsakar en kortslutning. Regelbundet underhåll av en engagerad person är också avgörande. Utan regelbunden inspektion och underhåll kanske potentiella problem i kretsen inte upptäcks i tid, såsom lösa anslutningar, komponentåldring etc., vilket alla kan öka risken för kortslutning.
När en kortslutning inträffar kommer strömmen i kretsen att öka plötsligt. Enligt Ohms lag ( , var är strömmen, är spänningen och är resistansen), när resistansen i kortslutningsdelen minskar kraftigt kommer strömmen att stiga avsevärt. Denna plötsliga ökning av strömmen kan orsaka överhettning av ledningarna och komponenterna i kretsen, och om värmen inte kan avledas i tid, kommer den att överföras till patientens kropp genom elektroderna, vilket resulterar i brännskador.
Lågfrekventa gnistor
Lågfrekventa gnistor orsakas huvudsakligen av två vanliga situationer. En är när kniv-huvudkabeln är trasig. Den högfrekventa strömmen i den elektrokirurgiska enheten är tänkt att flyta stabilt genom den intakta kabeln till knivhuvudet. Men när kabeln bryts avbryts strömvägen. I den trasiga änden av kabeln försöker strömmen hitta en ny väg, vilket leder till gnistorbildning. Dessa gnistor genererar lågfrekventa strömmar.
Den andra situationen är när den elektrokirurgiska enheten opereras för ofta. Till exempel, om kirurgen startar och stoppar den elektrokirurgiska enheten snabbt, som att upprepade gånger klicka på aktiveringsknappen under en kort period, kan varje aktivering och deaktivering orsaka en liten gnista. Även om varje gnista kan verka liten, när den ackumuleras över tid, kan de orsaka en viss grad av lågfrekvent brännskada.
Skadan av lågfrekventa gnistor är betydande. Till skillnad från högfrekventa ströminducerade brännskador som vanligtvis finns på ytan, kan lågfrekventa ströminducerade brännskador vara farligare eftersom de kan påverka inre organ. Till exempel, när den lågfrekventa strömmen kommer in i kroppen genom den trasiga kabeln eller frekvent drift - inducerade gnistor, kan det direkt påverka hjärtat. Hjärtat är mycket känsligt för elektriska signaler, och onormala lågfrekventa strömmar kan störa hjärtats normala elektriska ledningssystem, vilket leder till arytmier och i allvarliga fall hjärtstillestånd.
Kontakt med brandfarliga vätskor
I operationsrumsmiljön finns ofta en del brandfarliga vätskor som används för desinfektion, som jodtinktur och alkohol. Högfrekventa elektrokirurgiska enheter genererar gnistor under drift. När dessa gnistor kommer i kontakt med brandfarliga vätskor kan en förbränningsreaktion uppstå.
Alkohol har till exempel en låg flampunkt. När den alkoholindränkta desinfektionsväven lämnas med för mycket alkohol och den väter desinfektionsduken eller det finns överskott av alkoholrester i operationsområdet, och den elektrokirurgiska enheten aktiveras för att producera gnistor, kan alkoholångan i luften antändas. När elden väl har antänts kan den spridas snabbt, vilket inte bara orsakar brännskador på patientens hud utan äventyrar säkerheten i hela operationssalen. Förbränningsprocessen kan beskrivas med den kemiska reaktionsformeln för alkoholförbränning: . Under denna process frigörs en stor mängd värme, vilket kan orsaka allvarliga brännskador på den omgivande vävnaden och kan även orsaka skador på kirurgiska instrument och operationsrum.
Förebyggande åtgärder
Patientrelaterade försiktighetsåtgärder
Innan patienten går in i operationssalen bör en omfattande bedömning före operationen göras. Först måste alla metallföremål på patienten, såsom smycken (halsband, ringar, örhängen), metall - inramade glasögon och alla metall - innehållande tillbehör, tas bort. Dessa metallföremål kan fungera som ledare i det högfrekventa elektromagnetiska fältet som genereras av den elektrokirurgiska enheten, vilket leder till generering av inducerade strömmar och potentiella brännskador, som beskrivs i avsnittet om brännskador med högfrekvent strålning.
Under operationen är det avgörande att säkerställa att patientens kropp inte kommer i kontakt med några metalldelar på operationsbordet eller annan metallbaserad utrustning. Om patienten har en historia av metallimplantat, såsom konstgjorda leder, metallplattor för frakturfixering eller tandimplantat, bör det kirurgiska teamet vara medvetet om deras placering. I sådana fall kan man överväga att använda en bipolär elektrokirurgisk enhet istället för en unipolär. Bipolära elektrokirurgiska enheter har en mindre strömslinga, vilket kan minska risken för att ström passerar genom metallimplantatet och orsakar brännskador. Till exempel, vid ortopediska operationer där det finns befintliga metallimplantat i patientens kropp, kan användningen av bipolär elektrokirurgi minimera den potentiella skadan som orsakas av den högfrekventa strömmen som interagerar med metallen.
Elektrodplatta - relaterade försiktighetsåtgärder
Att välja lämplig elektrodplatta är det första steget. Olika typer av elektrodplattor har sina egna egenskaper. För vuxna patienter bör en elektrodplatta i vuxenstorlek väljas, medan för barn och spädbarn krävs motsvarande pediatriska plattor. Elektrodplattans storlek bör vara tillräcklig för att säkerställa att strömtätheten vid plattytan ligger inom det säkra intervallet (mindre än ). Engångslim - inslagna elektrodplattor är att föredra på grund av deras goda följsamhet och starka vidhäftning. Men före användning är det nödvändigt att noggrant kontrollera integriteten hos den ledande gelen på plattan, för att säkerställa att det inte finns några sprickor, uttorkningsområden eller föroreningar. Utgångna elektrodplattor bör vara strängt förbjudna att använda, eftersom deras ledande och vidhäftande egenskaper kan ha försämrats.
Rätt placering av elektrodplattan är också av stor betydelse. Plattan ska placeras på ett muskelrikt och hårfritt område, såsom låret, skinkorna eller överarmen. Det är nödvändigt att undvika att placera den på beniga utsprång, leder, ärr eller områden med överdrivet hår. Till exempel, om plattan är placerad på en benig prominens som armbågen eller knäet, kan kontaktytan vara ojämn och trycket vid denna punkt är relativt högt. Enligt principen om strömtäthet ( , där är strömtätheten, är strömmen och är arean) kommer en mindre kontaktyta att leda till en högre strömtäthet, vilket ökar risken för brännskador. Dessutom bör plattan placeras så nära operationsstället som möjligt för att minska längden på strömbanan i patientens kropp, men samtidigt bör den vara minst 15 cm bort från det kirurgiska snittet för att undvika störningar av den kirurgiska operationen.
Utrustning och drift - relaterade försiktighetsåtgärder
Inspektion av utrustning
Före operationen bör en detaljerad inspektion av den högfrekventa elektrokirurgiska enheten och dess tillhörande ledningar utföras. Kontrollera kabelns yttre isoleringsskikt för tecken på skador, såsom sprickor, skärsår eller skavsår. Om isoleringsskiktet skadas kan de interna ledningarna exponeras, vilket ökar risken för kortslutningar och brännskador. Till exempel kan en kabel som har böjts för ofta eller har klämts av tunga föremål ha ett skadat isoleringsskikt. Testa dessutom funktionen hos den elektrokirurgiska enheten genom att köra en självtestfunktion om tillgänglig. Detta kan hjälpa till att upptäcka potentiella problem i generatorn, kontrollpanelen och andra komponenter.
Under driften, kontrollera regelbundet utrustningen för eventuella onormala ljud, vibrationer eller värmeutveckling. Onormala ljud kan indikera mekaniska problem i enheten, medan överdriven värmeutveckling kan vara ett tecken på överström eller komponentfel. Till exempel, om den elektrokirurgiska enheten avger ett högt gnällande ljud under drift, kan det vara ett tecken på en felaktig fläkt i kylsystemet, vilket kan leda till överhettning av enheten och potentiella brännskador på patienten.
Efter operationen, rengör och desinficera utrustningen enligt tillverkarens instruktioner. Inspektera utrustningen igen för att säkerställa att det inte uppstår några skador under operationen. Kontrollera om det finns kvarvarande blod, vävnader eller andra föroreningar på elektroderna och kablarna, eftersom dessa ämnen kan påverka utrustningens prestanda och säkerhet om de inte avlägsnas i tid.
Driftsspecifikationer
Operatörer av högfrekventa elektrokirurgiska enheter bör vara välutbildade och bekanta med operationsprocedurerna. När du ställer in effekten på den elektrokirurgiska enheten, börja med en låg effekt och öka den gradvis i enlighet med operationens faktiska behov. Till exempel, i ett mindre kirurgiskt ingrepp, kan en lägre effektinställning vara tillräcklig för vävnadsskärning och hemostas. Onödigt höga effektinställningar kan orsaka överdriven värmealstring, vilket leder till allvarligare vävnadsskador och ökad risk för brännskador.
Under operationen ska den aktiva elektroden (knivhuvud) hållas stadigt för att säkerställa exakt skärning och koagulering. Undvik att placera den aktiva elektroden i kontakt med icke-målvävnader när den inte används. Till exempel, när kirurgen tillfälligt behöver avbryta operationen, bör knivhuvudet placeras i ett säkert läge, till exempel i en speciell hållare, snarare än att lämnas på operationsduken där det av misstag kan komma i kontakt med patientens kropp och orsaka brännskador.
Miljöhänsyn
Operationsrumsmiljön spelar en viktig roll för att förhindra brännskador orsakade av högfrekventa elektrokirurgiska enheter. Se först till att det inte finns några brandfarliga gaser eller vätskor i operationssalen. Brandfarliga ämnen som alkoholbaserade desinfektionsmedel, eter (även om de är mindre vanliga i modern anestesi) och vissa flyktiga anestesigaser kan antändas när de kommer i kontakt med gnistor som genereras av den elektrokirurgiska enheten. Innan du använder den elektrokirurgiska enheten, se till att operationsområdet är torrt och att alla brandfarliga desinfektionsmedel har avdunstat helt.
Kontrollera syrekoncentrationen i operationssalen. Syrgasmiljöer med hög koncentration ökar risken för brand. I områden där den elektrokirurgiska enheten används, särskilt i närheten av patientens luftvägar, bör syrekoncentrationen hållas på en säker nivå. Till exempel, när man utför operationer i mun- eller näshålan, bör extra försiktighet iakttas för att säkerställa att syreflödet är korrekt justerat och att det inte finns något läckage av högkoncentrationssyre nära operationsstället där den elektrokirurgiska enheten används.
Slutsats
Sammanfattningsvis är högfrekventa elektrokirurgiska enheter viktiga och kraftfulla verktyg i moderna kirurgiska ingrepp, men risken för brännskador under användningen kan inte förbises.
För att förhindra dessa brännskador måste en rad omfattande åtgärder vidtas. Medicinsk personal, operatörer av kirurgisk utrustning och alla som är involverade i kirurgiska ingrepp måste ha en djup förståelse för dessa brännskador och förebyggande åtgärder. Genom att strikt följa de förebyggande strategierna kan förekomsten av brännskador orsakade av högfrekventa elektrokirurgiska enheter minskas avsevärt. Detta säkerställer inte bara patienternas säkerhet under operationen utan bidrar också till smidiga framsteg av kirurgiska ingrepp, vilket förbättrar den övergripande kvaliteten och effektiviteten av kirurgiska behandlingar. I framtiden förväntas kontinuerlig forskning och förbättring av design och användning av högfrekventa elektrokirurgiska enheter ytterligare förbättra kirurgisk säkerhet och patientresultat.
